[发明专利]毫米波时分随机码调相多通道汽车防撞雷达

权利要求书

1.毫米波时分随机码调相多通道汽车防撞雷达，设有环形器、中放、回波数据缓冲器 FIFO、数字信号处理器DSP、微控制器MCU、双口存储器RAM、接口I/O、前后路况摄像探头、 本车速传感器、卫星定位传感器GPS、声光报警器、避障器、减速器、刹车器、键盘，其特 征在于：还设有收/发两用准光集成介质透镜天线阵列、波束转换开关、收/发转换开关T/R₁、 T/R₂、T/R₃、频率合成器、时分电路、多元随机码发生器、调相器、倍频与功放、低噪声高放、 分谐波混频器、多通道信号提取电路、光栅扫描图像显示器CRT，收/发两用准光集成介质透 镜天线阵列按路面最多车道量在车体前后设置线阵，频率合成器输出fc₂，fc₂作为时钟信号 接入DSP，频率合成器输出fc₃，fc₃作为时钟信号接入微控制器MCU，DSP按车道编码脉冲分 配序列接入波束转换开关、光栅扫描图像显示器CRT，频率合成器输出fc₁，fc₁作为时钟信 号接入时分电路，时分电路计数预置端经接口I/O接入MCU，前后路况摄像探头、本车速传 感器、卫星定位传感器GPS信号经接口I/O接入MCU控制时分电路生成n路时分脉冲，高电 平逻辑“H”接入收/发转换开关T/R₂、T/R₃，低电平逻辑“L”接入T/R₁，频率合成器输出 f_N，f_N作为载频的一半或四分之一频率接入调相器，频率合成器输出fc₄₁、fc₄₂、fc₄n信号， fc₄₁、fc₄₂、fc₄n信号作为采样保持器时钟信号接入多元随机码发生器，多元随机码发生器生 成n组取值互相独立码频与带宽，经时分编码为码频递增、码元宽度递减分段关联排列n路 时分随机码脉冲接入调相器、多通道信号提取电路脉压相关器延迟线，调相器调相射频经 T/R₂、由倍频与功放级二或四倍频后，功率放大为雷达载频f₀接至T/R₃、环形器、波束转换 开关、准光集成介质透镜天线阵列发射，频率合成器输出f_N，f_N作为本振信号f_L接入分谐波 混频器，f_i作为中频相干基准频率接入多通道信号提取电路，回波RF经准光集成介质透镜天 线阵列、波束转换开关、T/R₁、环形器、低噪声高放、分谐波混频器、中放，n路时分脉冲在 时分电路时序异步选通门选取n组按发射编码的多元随机码，经多通道信号提取电路脉压相 关处理，暂存回波数据缓冲器FIFO传入DSP数据总线，DSP与MCU数据总线、地址线、控制 线经双口存储器RAM汇接并提供仲裁信号，接口I/O分别接入光栅扫描图像显示器CRT、声 光报警器、避障器、减速器、刹车器、键盘，DSP软件设计片内分组时分复用数据重排、动 目标显示MTI、快速傅里叶变换FFT、距离旁瓣抑制、恒虚警处理CFAR，MCU系统软件编程包 括主程序和数据采集、数据处理、对象控制子程序，中放自动增益控制AGC电压经滤波、放 大接入低噪声高放、中放AGC控制端，波束转换开关、环形器、收/发转换开关T/R₁、T/R₂、 T/R₃、频率合成器、时分电路、调相器、倍频与功放、低噪声高放、分谐波混频器、中放雷 达收/发电路集成一体，屏蔽；

收/发两用准光集成介质透镜天线阵列，由介质基片微带双偶极振子集成天线、介质透镜、 阵列基座、防护罩构成，介质透镜是一端面为半球体，另一端面为圆柱体截面，介质基片微 带双偶极振子集成天线紧密放置在介质透镜的圆柱截面为馈源，介质透镜半球端面为天线辐 射面，天线阵列按路面最多车道数量设置收/发两用线阵，在车体前后方向一车道设至少一透 镜天线，阵元水平直线排列安置在阵列基座上，外置防护罩，数字信号处理器DSP按车道编 码脉冲序列接入天线波束转换开关、光栅扫描图像显示器CRT坐标变换器；

多元随机码发生器由宽带噪声源、微波宽带放大器、n组SAW声表带通滤波器、缓冲放 大器、电压比较器、高速电压比较器、超高速电压比较器、采样保持器、高速采样保持器、 超高速采样保持器、有源积分器组成，宽带噪声源由PN结二极管，在其管芯设一P或N扩散 限流环，管芯衬底基片置热沉，串联温补二极管，置于同轴腔加恒流反偏PN结二极管为雪崩 击穿区域，微波宽带放大器通过匹配宽带渐变过渡传输线接入n组SAW声表带通滤波器选取 互相独立码频与带宽噪声谱，分别经缓冲放大器接入电压比较器至采样保持器、高速电压比 较器至高速采样保持器、超高速电压比较器至超高速采样保持器，频率合成器输出fc₄₁、fc₄₂、 fc₄n，fc₄₁、fc₄₂、fc₄n作为时钟信号接入相应采样时间的采样保持器、高速采样保持器、超 高速采样保持器，在采样保持器或高速采样保持器或超高速采样保持器输出随机二相码元， 经有源积分器反馈回电压比较器或高速电压比较器或超高速电压比较器为参考门限，n组随 机二相码接入时分电路编码为码频递增、码元宽度递减分段关联排列n路时分随机码脉冲信 号接入调相器、多通道信号提取电路脉压相关器延迟线。